ITMI20060903A1 - Gruppo di infusione per macchina per la produzione di caffe' e altre bevande calde e fredde - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell’invenzione industriale avente per titolo:

“Gruppo di infusione per macchina per la produzione di caffè e altre bevande calde e fredde”

La presente invenzione concerne un gruppo di infusione per macchina per la produzione di caffè e altre bevande calde e fredde a partire da cialde o capsule con bordo.

Le macchine da infusione miscelano acqua calda e polvere di caffè, tè, cioccolata o altro ancora (in seguito denominata polvere di infusione) per la preparazione (in seguito denominata infusione) di una gustosa bevanda calda o fredda (in seguito denominata infuso).

Molte macchine da infusione comprendono un gruppo di infusione composto da ima camera di infusione mobile, entro la quale viene inserita una cialda o capsula contenente polvere di infusione, e da un pistone di chiusura fisso.

La camera di infusione consiste in un contenitore aperto su una faccia superiore e presenta una forma atta ad accogliere una cialda o capsula. Inoltre, la camera di infusione presenta una conduttura (in seguito denominata conduttura di uscita), praticata nella posizione sottostante, entro la quale avviene il deflusso dell’infuso al termine del processo di miscelazione.

Il pistone di chiusura presenta una forma complementare alla faccia aperta della camera di infusione. Inoltre, il pistone di infusione presenta una conduttura (in seguito denominata conduttura di ingresso) atta a portare l’acqua calda al’inter o della camera di infusione.

La cialda e la capsula sono dei contenitori monouso contenenti la polvere di infusione. La cialda è di carta, materiale che non permette la fuoriuscita di polvere di infusione ma è facilmente permeata dai liquidi e dai vapori; la capsula può essere di plastica o di altri materiali rigidi (alluminio).

Relativamente alla reciproca posizione fra la camera di infusione ed il pistone di chiusura, il gruppo di infusione può essere posizionabile fra le due seguenti posizioni:

- una posizione di apertura, in cui la cerniera di infusione è posta in modo prevalentemente verticale, con la faccia aperta rivolta verso l’alto ed accessibile all’utente per accomodarvici una cialda o una capsula;

una posizione di chiusura, in cui la camera di infusione è posta in modo prevalentemente orizzontale con la faccia aperta prevalentemente verticale e la camera di infusione è accoppiata al pistone di chiusura, da cui è chiusa ermeticamente; la conduttura di uscita è sita nella parte inferiore della camera di infusione;

Il funzionamento di un gruppo di infusione di questo tipo è descritto dalla sequenza:

inizialmente, il gruppo di infusione è in posizione di apertura; la camera di infusione è vuota;

- l’utente inserisce la cialda o la capsula al’intero della camera di infusione e comanda l’inizio del processo di infusione;

la camera di infusione viene trascinata, secondo un movimento rototraslatorio, in modo da portare il gruppo di infusione in posizione di chiusura; una tale operazione può essere attuata da automatismi o da meccanismi azionati dall’utente stesso mediante azione su apposti leverismi;

all’interno della camera di infusione viene fatta propagare acqua calda che, penetrando all’interno della cialda o capsula, si combina con la polvere di infusione; inoltre, il raffreddamento della miscela vaporosa così ottenuta ne forza la condensazione fino diventare un infuso liquido, che defluisce, per forza di gravità, attraverso la conduttura di uscita; nel caso di bevande fredde viene pompata acqua fredda;

a questo punto, è necessario espellere la cialda o capsula esausta dalla camera di infusione e riportare il gruppo di infusione in posizione di apertura mediante appositi meccanismi.

Per realizzare un gruppo di infusione di questo tipo è necessario che un gruppo di infusione disponga di meccanismi quali:

mezzi di trascinamento della camera di infusione, in modo da forzare un moto traslatorio; spesso tali mezzi sono perni dai quali la camera di infusione è girevolmente supportata;

mezzi di intercettazione della camera di infusione che, combinati con il trascinamento descritto al punto precedente, ne impongono una movimento anche rotatorio; spesso tali mezzi sono perni di intercettazione fissi;

- una leva azionata dall’utente, oppure da un azionamento elettrico; - una biella per trasferire il moto dalla leva ai mezzi di trascinamento; mezzi di espulsione della cialda o capsula esausta;

mezzi atti a riportare la camera di infusione in posizione di apertura. Per permettere l’effettuarsi della suddetta rototraslazione, la corsa della camera di infusione è normalmente abbastanza lunga; come conseguenza, un tale meccanismo necessita di una biella di elevata lunghezza che occupa nel suo movimento parecchio spazio, soprattutto nella dimensione verticale.

Scopo della seguente invenzione è quello di realizzare un gruppo di infusione che riduca tale inconveniente.

In accordo con l’invenzione tale scopo è raggiunto con un gruppo di infusione, comprendente una camera di infusione mobile tra una posizione di apertura, in cui detta camera di infusione è in posizione idonea ad accogliere una cialda di polvere di infusione o una capsula, ed una posizione di chiusura, in cui detta camera di infusione è in posizione orizzontale ed riceve un pistone di chiusura, caratterizzato dal fatto che detta camera di infusione è girevolmente supportata da un primo perno di trascinamento scorrevole lungo una guida fissa, e che detto pistone di chiusura è mobile e girevolmente supportato da un secondo perno di trascinamento scorrevole lungo una guida fissa, detti primo e secondo perno di trascinamento essendo incernierati rispettivamente ad una prima ed una seconda biella, entrambe detta prima e seconda biella essendo incernierate a bracci concorrenti di un unico leverismo, in modo che il trascinamento di detta camera di infusione ed il trascinamento di detto pistone di chiusura avvengano contemporaneamente in direzione opposta.

In questo modo, vengono impiegate due bielle di dimensioni inferiori all’unica biella secondo la tecnica nota, diminuendo lo spazio richiesto soprattutto in dimensione verticale, ottenendo notevoli benefici dal punto di vista di ingombro, di compattezza e di ergonomia.

Può essere prevista la caratteristica di comprendere un piattello di espulsione inserito nella camera di infusione e posizionabile fra le seguenti posizioni:

- una posizione adiacente alla base della camera di infusione, in cui il pistone di infusione è interposto fra la cialda o capsula e la base della camera di infusione;

una posizione lontana dalla base della camera di infusione, tale da non permettere che la cialda o capsula sia accolta all’interno della camera di infusione.

Il piattello di espulsione è inoltre supportato e guidato assialmente dalle pareti della camera di infusione ed incorpora un gambo scorrevole attraverso un foro passante attraverso la base di detta camera di infusione. L’estremità del gambo, bloccabile da un apposito mezzo durante la fase di trascinamento verso la posizione di apertura, riesce a fermare temporaneamente il piattello di espulsione, permettendo contemporaneamente il moto della camera di infusione. Di conseguenza, viene forzato il posizionamento di detto piattello verso la posizione lontana dalla base della camera di infusione, che comporta l’espulsione della cialda o capsula dalla camera di infusione.

Un’ulteriore caratteristica è data dal fatto che la camera di infusione viene riportata verso la posizione di apertura mediante un’azione coordinata comprendente le seguenti fasi:

richiamo della camera di infusione da parte dei perni di trascinamento e di idonei mezzi elastici;

intercettazione della camera di infusione da parte di perni di intercettazione;

conseguente ribaltamento della camera di infusione attorno ai perni di intercettazione.

Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di un suo esempio di realizzazione pratica illustrato a titolo non limitativo nei disegni allegati, in cui:

la figura 1 mostra una vista in pianta dall’alto di un gruppo di infusione in posizione di apertura secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 2 mostra una vista in sezione secondo la linea II-II di figura 1 ; la figura 3 mostra una vista frontale del gruppo di infusione di figura 1 ; la figura 4 mostra una vista in sezione analoga a quella di figura 2 quando però il gruppo di infusione è in posizione di chiusura;

la figura 5 mostra una vista frontale analoga a quella di figura 3 quando però il gruppo di infusione è in posizione di chiusura;

la figura 6 mostra una vista in sezione analoga a quella di figura 2 durante una fase del moto di trascinamento dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura;

la figura 7 mostra una vista frontale analoga a quella di figura 3 quando il gruppo di infusione è nella stessa posizione di figura 6;

la figura 8 mostra una vista in sezione analoga a quella di figura 2 durante un’ulteriore fase del moto di trascinamento dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura successivo alla posizione di figura 6; la figura 9 mostra una vista frontale analoga a quella di figura 3 quando il gruppo di infusione è nella stessa posizione di figura 8.

Nelle figure 1-3 è mostrato un gruppo di infusione 1 secondo l’invenzione, quando è in posizione di apertura, comprendente una camera di infusione 100, con all’interno una cialda o capsula 400, ed un piattello di espulsione 200.

La camera di infusione 100 consiste in un contenitore 101 di forma cilindrica, dotato di una cavità 102 coassiale, comunicante con l’esterno tramite un’apertura 103 circolare in posizione superiore, e delimitata inferiormente da una base 104 piana interna e lateralmente da una parete 105 interna.

La cavità 102 (e la parete 105 di conseguenza) è suddivisa in tre porzioni, distinguibili in figura 2:

una prima porzione 106 troncoconica di piccole dimensioni; una seconda porzione cilindrica 115;

una terza porzione cilindrica 116, di diametro leggermente inferiore a quello della porzione 115 e raccordata ad essa tramite un gradino 107.

La camera di infusione 100 comprende un foro 108 passante attraverso la base 104 inferiore e comunicante sia con la cavità 102 che con l’estemo.

Una conduttura 109 mette inoltre in comunicazione la cavità 102 con un tubo in plastica flessibile, non illustrato, atto a trasportare l’infuso all’esterno.

La cialda o capsula 400, contenente polvere di caffè 401, è accomodata all’interno della cavità 102. Nell’esempio specifico di figura 2, è mostrata una capsula 400 con una sporgenza 410 cilindrica.

La suddetta capsula 400 presenta un diametro uguale o di poco inferiore a quello della porzione 116 della cavità 102; allo stesso modo, la sporgenza 410 presenta un diametro uguale o di poco inferiore a quello della porzione 115 della cavità 102: per queste due ragioni, la capsula è accomodata stabilmente al’inter o della camera di infusione 100.

Un piattello di espulsione 150 è inserito al’intero della cavità 102 in posizione coassiale, ed interposto fra la capsula 400 e la base 104. Il pistone di infusione 150 ha la forma di un cilindro di raggio uguale o poco inferiore al raggio della porzione 116 della cavità 102. È forato in modo da permettere l’attraversamento da parte di un liquido.

Il piattello di espulsione 150 è solidale e forma un pezzo unico con un gambo 151 cilindrico, infilato in posizione coassiale nel foro 108, entro il quale è in grado di scorrere.

In figura 2 il piattello di espulsione è in posizione adiacente alla base 104 della camera di infusione 100. Se il gambo 151 è opportunamente sollecitato, quest’ultimo (151) è in grado di scorrere assialmente all’interno del foro 108 portando il piattello di espulsione 150 fino alla posizione lontana dalla base 104 della camera di infusione 100. Al termine della sollecitazione, il piattello di espulsione 150 si riporta, per effetto dei suddetti mezzi elastici, in posizione adiacente alla base 104 della camera di infusione 100.

Il pistone di chiusura 200 è suddiviso in due porzioni:

- una prima porzione 201 cilindrica di raggio di poco inferiore al raggio della porzione 116 della cavità 102;

- una seconda porzione 202 cilindrica di raggio approssimativamente uguale al raggio esterno della camera di infusione 100.

Una conduttura di ingresso 209, in posizione parallela all’asse del pistone di chiusura 200, è collegato, all’esterno, ad un tubo non rappresentato in materiale flessibile collegato ad un generatore di vapore non rappresentato.

Il gruppo di infusione 1 è fissato stabilmente a due piastre 10 di supporto fisse in posizione laterale. Esse (10) sono uguali e posizionate in modo da essere simmetriche. Nell’interspazio definito dalle piastre 10 sono alloggiati i suddetti dispositivi del gruppo di infusione 1.

Ciascuna delle piastre 10 comprende asole 20 e 30, che consistono in fori passanti di forma allungata e reciprocamente allineati. L’asola 30 è posta in prossimità della camera di infusione 100; l’asola 20 è posta in prossimità del pistone di chiusura 200 in posizione parallela al suo asse.

Una molla 900 (illustrata in figura 2 ma non in figura 1) è vincolata, ad un’estremità 901, alla camera di infusione 100, e, all’altra estremità 902, ad una delle due piastre 10. nella figura 2, tale molla 900 è in posizione scarica.

Un codolo 51 è fissato sulle piastre 10.

Come si vede in figura 3, la camera di infusione 100 è girevolmente supportata da un perno di trascinamento 530 infilato ortogonalmente in dette asole 30, che fungono da guida di scorrimento.

Ad entrambe le sue estremità, il perno di trascinamento 530 è incernierato ai capi di due bielle 630 parallele, disposte in posizione reciprocamente simmetrica.

All’estremità opposta, entrambe le bielle 630 sono girevolmente imperniate, tramite uno stesso perno 730, ad un braccio di una leva 700 avente fulcro in 725 ed azionabile da un utente mediante la manovella 780.

Anche il pistone di chiusura 200 è girevolmente supportato da un perno di trascinamento 520 infilato trasversalmente in dette asole 20, che fungono da guida di scorrimento.

Ad entrambe le sue estremità, il perno di trascinamento 520 è incernierato ai capi di due bielle 620 parallele e disposte in posizione reciprocamente simmetrica.

All’estremità opposta, entrambe le bielle 620 sono girevolmente imperniate, tramite, uno stesso perno 720, ad un braccio della suddetta leva 700. La posizione reciproca fra il fulcro 725 ed i perni 730 e 720 è tale per cui questi ultimi si trovano in bracci concorrenti della leva 700.

In seguito è presentato il meccanismo atto a portare il gruppo di infusione 1 dalla posizione di apertura (figure 1 -3) alla posizione di chiusura (figure 4-5).

Per ottenere questo, un utente spinge la manovella 780 in senso antiorario secondo la figura 3: il perno di trascinamento 530 viene forzato a spostarsi, guidato dalle asole 30, verso sinistra, mentre il perno 520 si sposta, guidato dalle asole 20, verso destra.

Lo spostamento verso sinistra del perno di trascinamento 530 trascina la camera di infusione 100; l’azione coordinata di tale spostamento e della molla 900 impongono un moto rototraslatorio alla camera di infusione 100, che ruota in senso antiorario. Durante tale rototraslazione, dopo che la camera di infusione 100 raggiunge una posizione approssimativamente orizzontale, essa (100) viene intercettata da perni di guida 71 e 72, che la guidano e mantengono in posizione orizzontale.

Contemporaneamente al suddetto spostamento verso sinistra della camera di infusione 100, il perno di trascinamento 520 trascina verso destra il pistone di chiusura 200.

Il risultato del processo appena descritto è il posizionamento del gruppo di infusione 1 nella posizione di chiusura (figure 4-5), e presenta le seguenti caratteristiche:

Γ accoppiamento del pistone di chiusura 200 della camera di infusione 200;

- più precisamente, la porzione 201 del pistone di chiusura 200 è inserita all’interno della porzione 115 della cavità 102;

la capsula o cialda 400 è completamente rinchiusa all’interno del gruppo di infusione 1 così accoppiato;

è possibile procedere alla fase di infusione consistente nella propagazione di acqua calda o fredda tramite la conduttura di ingresso 209, nella miscelazione con il contenuto della capsula o cialda, che defluisce per forza di gravità attraverso la conduttura di uscita 109.

Una volta terminata la fase di infusione, un utente deve riportare il gruppo di infusione 1 in posizione di apertura.

Inizialmente, l’utente spinge la leva 780 in senso orario: il perno di trascinamento 530 viene forzato a spostarsi, spinto dalle bielle 530 e guidato dalle asole 30, verso destra, mentre il perno di trascinamento 520 si sposta, spinto dalle bielle 620 e guidato dalle asole 20, verso sinistra.

Lo spostamento del perno di trascinamento 530 ha l’effetto di trascinare la camera di infusione 100 che trasla, guidata dai perni di guida 71 e 72, nella stessa direzione. Il pistone di chiusura 200 viene spinto a sinistra dal perno di trascinamento 520. Il risultato è il disaccoppiamento della camera di infusione 100 dal pistone di chiusura 200.

Inizialmente, lo spostamento della camera di infusione 100 comporta un analogo spostamento sia della cialda o capsula 400 esausta, accomodata all’interno della cavità 102, che del piattello di espulsione 150 in posizione adiacente alla base della camera di infusione.

Durante lo spostamento verso destra, il gambo 151 del piattello di espulsione 150 viene intercettato dal suddetto codolo 51, che ne ferma la corsa. Invece, la camera di infusione 100 continua la traslazione fino al momento (figure 6-7) in cui il piattello di espulsione 151 si trova in posizione lontana dalla base della camera di infusione. La capsula o cialda 400, non più sostenuta dalla parete 105, viene espulsa dalla camera di infusione 100.

Successivamente (figure 8 e 9), la camera di infusione 100 viene intercettata da un perno di intercettazione 73; l’azione combinata dello spostamento dovuto al perno di trascinamento 530, della molla 900 e del perno di intercettazione 73 impone una rotazione della camera di infusione 100 in senso orario.

Al termine di tale processo, il gruppo di infusione è nuovamente in posizione di apertura, illustrata nelle figure 1-3.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo di infusione (1) per macchina per la produzione di caffè o altre bevande calde o fredde, comprendente una camera di infusione (100) mobile tra una posizione di apertura, in cui detta camera di infusione (100) è in posizione idonea ad accogliere una capsula o cialda (400) di polvere di infusione (401), ed una posizione di chiusura, in cui detta camera di infusione (100) è in posizione orizzontale e riceve un pistone di chiusura (200), caratterizzato dal fatto che detta camera di infusione (100) è girevolmente supportata da un primo perno di trascinamento (530) scorrevole lungo una guida (30) fissa, e che detto pistone di chiusura (200) è mobile e girevolmente supportato da un secondo perno (520) di trascinamento scorrevole lungo una guida (20) fissa, detti primo (530) e secondo (520) perno di trascinamento essendo incernierati rispettivamente ad una prima (630) ed una seconda (620) biella, entrambe detta prima (630) e seconda (620) biella essendo incernierate a bracci concorrenti di un unico leverismo (700), in modo che il trascinamento di detta camera di infusione (100) ed il trascinamento di detto pistone di chiusura (200) avvengano contemporaneamente in direzione opposta.
2. 2. Gruppo di infusione secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un piattello di espulsione (150) posizionabile fra una posizione adiacente alla base di detta camera di infusione (100) ed intermedia fra detta capsula o cialda (400) e la base (104) di detta camera di infusione (100), ed una posizione lontana dalla base (104) di detta camera di infusione (100), detto piattello di espulsione (150) essendo inoltre supportato e guidato assialmente dalle pareti (105) di detta camera di infusione (100) ed incorporando un gambo (151) scorrevole attraverso un foro (108) passante attraverso la base (104) di detta camera di infusione (100), l’estremità di detto gambo (151) essendo bloccabile da un codolo (51) durante la fase di trascinamento verso detta posizione di apertura, in modo da fermare temporaneamente detto piattello di espulsione (151) permettendo il moto di detta camera di infusione (100), con il risultato di forzare il posizionamento di detto piattello di espulsione (150) in detta posizione lontana dalla base (104) di detta camera di infusione (100) e di spingere ed espellere detta capsula o cialda (400) da detta camera di infusione (100).
3. 3. Gruppo di infusione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il posizionamento di detta camera di infusione (100) verso detta posizione di apertura prevede il richiamo di detta camera di infusione (100) da parte di mezzi elastici (900), Γ intercettazione di detta camera di infusione (100) da parte di perni di intercettazione (73) ed il conseguente ribaltamento di detta camera di infusione (100) attorno a detto perno di intercettazione (73).
4. 4. Gruppo di infusione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il trascinamento di detta camera di infusione (100) prevede la rotazione di detta camera di infusione (100) per azione coordinata fra mezzi elastici (900) e detto primo perno di trascinamento (530).
5. 5. Gruppo di infusione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere sostenuto da due piastre (10) di supporto verticali parallele e distanziate fra cui sono posizionati detta camera di infusione (100) e detto pistone di chiusura (200).
6. 6. Gruppo di infusione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i suddetti primo (530) e secondo (520) perno di trascinamento scorrono lungo rispettive guide fisse allineate (20, 30).
7. 7. Gruppo di infusione secondo una delle rivendicazioni 5 e 6, caratterizzato dal fatto che almeno una delle suddette guide fisse (20, 30) si sviluppa lungo dette piastre (10).
8. 8. Gruppo di infusione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6 e 7, caratterizzato dal fatto che almeno una delle suddette guide fìsse comprende due asole (20, 30) di scorrimento presenti in posizione simmetrica.
9. 9. Gruppo di infusione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 o 4, caratterizzato dal fatto che ognuno dei suddetti mezzi elastici (900) presenta un’estremità (901) vincolata a detta camera di infusione ed un’estremità (902) vincolata ad una di dette piastre (10).
10. 10. Macchina da infusione per la preparazione di caffè o altre bevande calde o fredde comprendente un gruppo di infusione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.